[發(fā)明專(zhuān)利]協(xié)作機(jī)器人模塊化關(guān)節(jié)和協(xié)作機(jī)器人

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810979133.6
• 申請(qǐng)日: 2018-08-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108789480A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹宇男;孫愷;徐玉祥
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州艾利特機(jī)器人有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B25J17/00
• 分類(lèi)號(hào): B25J17/00;B25J17/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種協(xié)作機(jī)器人模塊化關(guān)節(jié)和協(xié)作機(jī)器人，該模塊化關(guān)節(jié)包括依次連接的：關(guān)節(jié)輸出組件、減速器、電機(jī)、制動(dòng)抱閘組件、電機(jī)編碼器、驅(qū)動(dòng)板、關(guān)節(jié)編碼器、線(xiàn)纜支架。本發(fā)明的模塊化關(guān)節(jié)具有高剛度、大負(fù)載特點(diǎn)，其關(guān)節(jié)的位置輸出能精確跟蹤期望的軌跡，位置精度高，高集成度使空間結(jié)構(gòu)緊湊封閉，能夠適應(yīng)高污染或凈化空間的使用要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，特別涉及一種協(xié)作機(jī)器人模塊化關(guān)節(jié)和協(xié)作機(jī)器人。

背景技術(shù)

在國(guó)際工業(yè)4.0的背景下，國(guó)家出臺(tái)了“中國(guó)制造2025”計(jì)劃，對(duì)高端智能裝備提出要求，智能機(jī)器人行業(yè)迎來(lái)一輪新的發(fā)展契機(jī)。對(duì)個(gè)性化產(chǎn)品的柔性生產(chǎn)、醫(yī)療設(shè)備及其他位置精度要求高和特殊環(huán)境工作，提出了機(jī)器人和人協(xié)作工作的實(shí)現(xiàn)、安全性、易于裝配性等，催生了模塊化機(jī)械臂關(guān)節(jié)，用于協(xié)作機(jī)器人手臂，該關(guān)節(jié)是機(jī)器人的核心部件，且解決以下問(wèn)題：簡(jiǎn)化關(guān)節(jié)和機(jī)器人的設(shè)計(jì)流程，縮短設(shè)計(jì)周期；厘清關(guān)節(jié)之間的復(fù)雜走線(xiàn)和繞線(xiàn)問(wèn)題；具有高負(fù)重/自重比、低功耗的輕量化發(fā)展要求；易于裝配和模塊替換。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種協(xié)作機(jī)器人模塊化關(guān)節(jié)和協(xié)作機(jī)器人，該模塊化關(guān)節(jié)解決了關(guān)節(jié)走線(xiàn)困難、質(zhì)量體積大、模塊化程度差等問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

協(xié)作機(jī)器人模塊化關(guān)節(jié)，包括依次連接的：關(guān)節(jié)輸出組件1、減速器2，電機(jī)外殼3、定子4、中空轉(zhuǎn)子5、制動(dòng)抱閘撥桿6、抱閘制動(dòng)塊7、電磁鐵8、電機(jī)編碼器9、驅(qū)動(dòng)板10、關(guān)節(jié)編碼器11、線(xiàn)纜支架12，所述電機(jī)外殼3、定子4、中空轉(zhuǎn)子5組成驅(qū)動(dòng)電機(jī)，由中空轉(zhuǎn)子5輸出給減速器2，經(jīng)過(guò)減速器2減速輸出帶動(dòng)關(guān)節(jié)輸出組件1；所述關(guān)節(jié)輸出組件1包括一伸出桿，所述中空轉(zhuǎn)子5包括一伸出端，所述伸出桿經(jīng)過(guò)所述伸出端；在所述中空轉(zhuǎn)子5輸出端安裝制動(dòng)抱閘撥桿6；電機(jī)編碼器9安裝在中空轉(zhuǎn)子5輸出端。

優(yōu)選的，所述電機(jī)外殼3采用輕量化硬質(zhì)鋁合金材料。用以減輕重量。

優(yōu)選的，靠近驅(qū)動(dòng)板10安裝關(guān)節(jié)編碼器11，以檢測(cè)機(jī)器人手臂的初始位置。

優(yōu)選的，所述制動(dòng)抱閘撥桿6由電磁鐵8提起，使抱閘制動(dòng)塊7彈起而限制制動(dòng)抱閘撥桿6以制動(dòng)。

優(yōu)選的，在中空轉(zhuǎn)子5輸出端端面，靠近驅(qū)動(dòng)板10安裝電機(jī)編碼器9，以檢測(cè)中空轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。

優(yōu)選的，所述關(guān)節(jié)輸出組件1的伸出桿穿過(guò)中空轉(zhuǎn)子5，到達(dá)關(guān)節(jié)編碼器11，所述關(guān)節(jié)編碼器11靠近驅(qū)動(dòng)板10安裝，對(duì)關(guān)節(jié)初始位置檢測(cè)，所述關(guān)節(jié)輸出組件1的伸出桿和關(guān)節(jié)編碼器11采用中空貫通，以傳遞輸出和過(guò)線(xiàn)。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)板10和電磁鐵8安裝在電機(jī)外殼輸出端端面，在驅(qū)動(dòng)板10上安裝線(xiàn)纜支架12，以固定走線(xiàn)。

本發(fā)明還提供一協(xié)作機(jī)器人，包括至少4個(gè)上述任一所述的協(xié)作機(jī)器人模塊化關(guān)節(jié)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

1.本發(fā)明采用輕量化硬質(zhì)鋁合金材料實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩高負(fù)載，多個(gè)功能結(jié)構(gòu)集成于一個(gè)關(guān)節(jié)內(nèi)，以更小的體積實(shí)現(xiàn)更完備的功能。

2.發(fā)明采用電磁鐵的斷電卸載，彈出抱閘制動(dòng)塊，限制住制動(dòng)抱閘撥桿以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，即斷電制動(dòng)。

3.本發(fā)明采用中空走線(xiàn)，解決布線(xiàn)困難和走線(xiàn)纏繞問(wèn)題，進(jìn)而縮小機(jī)械臂的設(shè)計(jì)尺寸；中間孔采用薄壁桶，直接在關(guān)節(jié)輸出組件的伸出桿內(nèi)形成，使其有效、可靠的與快速圓周運(yùn)動(dòng)件分離，最大程度減少布線(xiàn)的損壞。

4.本發(fā)明采用模塊化設(shè)計(jì)，應(yīng)用于機(jī)器人手臂關(guān)節(jié)，且各組成部分均具有可替換性，方便進(jìn)行維修和改造。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明協(xié)作機(jī)器人模塊化關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)剖面圖；